(理)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=BC=2AA1=2,∠ABC=90°,D是BC的中点.(1)求点A1到面ADC1的距
(理)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=BC=2AA1=2,∠ABC=90°,D是BC的中点.(1)求点A1到面ADC1的距离;(2)试问线段A1B1上是否存...
(理)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=BC=2AA1=2,∠ABC=90°,D是BC的中点.(1)求点A1到面ADC1的距离;(2)试问线段A1B1上是否存在点E,使AE与DC1成60°角?若存在,确定E点位置,若不存在,说明理由.
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解答:解:(1)以B为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,
由题意可得B(0,0,0),A(0,2,0),A1(0,2,1),
D(1,0,0),C1(2,0,1),
∴
=(1,-2,0),
=(2,-2,1),
=(0,0,-1),
设
=(x,y,z)为平面ADC1的法向量,
则
,解得
,
取y=1可得
=(2,1,-2),
∴点A1到面ADC1的距离d=
=
(2)假设线段A1B1上存在点E(0,y,1)使AE与DC1成60°角,
则
=(0,y-2,1),
=(1,0,1),
∴cos<
,
>=
由题意可得B(0,0,0),A(0,2,0),A1(0,2,1),
D(1,0,0),C1(2,0,1),
∴
AD |
AC1 |
A1A |
设
n |
则
|
|
取y=1可得
n |
∴点A1到面ADC1的距离d=
|
| ||||
|
|
2 |
3 |
(2)假设线段A1B1上存在点E(0,y,1)使AE与DC1成60°角,
则
AE |
DC1 |
∴cos<
AE |
DC1 |
|